锂离子电池真空保压装夹定位治具及电芯系统总成的制作方法

1.本发明涉及锂离子电池pack生产技术领域，尤其涉及一种锂离子电池真空保压装夹定位治具及电芯系统总成。


背景技术：

2.在能源竞争日趋激烈的今天，寻找代替石油能源的产品已成为人们的共识。其中电池产业的大力发展将是一个趋势，其在工业生产、生活等方面中具有广泛的应用，城市电动公交车已悄然启动。电芯是电池的重要组成单位，电池是由电芯先组装成电芯模组，然后再由电芯模组经过软包包装组成。
3.随着现代化工业技术的不断发展，越来越多的工厂采用自动化机械来替代人工操作，能大幅度地降低劳动强度，提高加工效率。目前电池厂家也普遍采用自动输送线来进行电池的生产，电芯往往需要放置在工装板上进行固定以更好的在输送线上进行运输。电芯在输送线上进行输送的过程中还需要进行检测、涂胶等一些工序操作，现有技术至少存在以下问题：需要对电池迅速、快捷、安全的进行定位安装锂离子电池，且对重复定位精度高，现有技术的装夹治具操作不变、重复定位一致性差，导致同批次产品存在差异；部分装夹定位中需使用真空源提供吸力吸附，导致无法运输；使用真空源吸附电池时导致电池表面产生吸痕、气泡等表面不良缺陷。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种锂离子电池真空保压装夹定位治具及电芯系统总成，以解决背景技术所指出至少一技术问题。
5.本发明通过以下技术措施实现的，一种锂离子电池真空保压装夹定位治具，包括承载座、压紧板以及设置于所述承载座的真空保压组件；
6.所述承载座的表面具有用于放置锂离子电池的电芯放置位，所述压紧板设置于所述承载座的表面上方并与所述承载座的表面平行；所述压紧板通过导向组件与所述承载座连接，所述压紧板用于通过所述导向组件相对所述承载座的表面接近或远离移动进而压紧或释放放置于所述电芯放置位的锂离子电池；
7.所述承载座的表面于所述电芯放置位的位置设置有吸附组件，用于将所述锂离子电池吸附于所述电芯放置位；所述吸附组件与所述真空保压组件连接，所述真空保压组件用于为所述吸附组件提供吸力进而使所述吸附组件保持吸附所述锂离子电池。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述真空保压组件包括抽真空组件以及形成于所述承载座内的腔体，所述腔体分别与所述抽真空组件以及所述吸附组件连通，所述抽真空组件用于抽取所述腔体内的空气进而为所述吸附组件提供吸力并用于在所述吸附组件吸附所述锂离子电池时抽取所述腔体内的空气进而产生真空负压以保持吸附所述锂离子电池。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述抽真空组件与外部真空源可拆卸连接。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述抽真空组件包括缸体、穿设于所述缸体的活塞杆；所述缸体的内腔与所述承载座的腔体连通；所述活塞杆的头部沿轴向开设有用于与外部真空源的气管连接的连接孔，活塞杆径向开设有与所述连接孔连通的通气孔，所述活塞杆用于受力向所述缸体内移动进而使所述通气孔的轴向位置由所述缸体外移动至所述缸体内。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述缸体的内腔内设置有第一弹性复位件，用于使所述活塞杆受所述第一弹性复位件弹力保持向所述缸体外移动进而使所述通气孔的轴向位置位于所述缸体外。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述承载座开设有导向孔，所述导向组件包括导向杆，所述导向杆通过直线轴承穿设于所述导向孔；所述压紧板上设置有施力构造，用于施力带动所述压紧板远离所述承载座移动；所述导向孔内还设有第二弹性复位件，用于提供弹力使所述导向杆保持向所述导向孔内移动进而使所述压紧板保持向所述承载座方向移动。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述装夹定位治具还包括底座，所述底座上设置有用于装夹所述承载座的装夹组件，所述底座和所述承载的下表面之间形成有用于与输送轨道配合的轨道槽。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述装夹组件包括两对称设置的夹持件以及第三弹性复位件，所述第三弹性复位件用于提供弹力使两所述夹持件收拢进而夹紧固定所述底座上的承载座。
15.作为上述技术方案的进一步改进，所述夹持件包括滑动连接于所述底座的活动块以及设置于所述活动块的一侧的夹持块；所述底座开设有活动腔，所述底座的一侧开设有与所述活动腔连通的活动槽，所述活动块包括于所述活动腔内移动的限位段以及于所述活动槽内移动的活动段。
16.另一方面，还提供一种电芯系统总成，应用有以上任一所述的锂离子电池真空保压装夹定位治具。
17.本发明提供的一种锂离子电池真空保压装夹定位治具，将锂离子电池移至承载座的电芯放置位，由真空保压组件为吸附组件提供吸力进而使吸附组件保持吸附锂离子电池，防止锂离子电池移位，使其贴紧承载座的表面，由压紧板进一步将锂离子电池于承载座上压紧固定完成锂离子电池的装夹，通过真空保压组件提供吸力进而使吸附组件吸附锂离子电池并与压紧板配合压紧进行装夹，其装夹施力小，避免装夹力过大对电芯造成损伤，避免产品缺陷。
附图说明
18.图1为本发明实施例的结构示意图；
19.图2为本发明实施例的部分结构分解图；
20.图3为本发明实施例的承载座结构分解图；
21.图4为本发明实施例的底座结构分解图；
22.图5为本发明实施例的活塞杆伸入状态下的承载座正视图；
23.图6是图5的a向剖视图；
24.图7是本发明实施例的活塞杆复位状态下的承载座剖视图；
25.图8是本发明实施例的抽真空组件结构示意图。
26.1、承载座；11、电芯放置位；12、腔体；13、导向孔；14、轨道槽；15、夹持槽；16、底板；17、密封件；18、底块；19、固定件；2、压紧板；21、施力构造；3、导向组件；31、导向杆；32、直线轴承；33、第二弹性复位件；4、吸附组件；5、抽真空组件；51、缸体；52、活塞杆；521、连接孔；522、通气孔；53、第一弹性复位件；54；密封圈；55、半圆槽；56、卡环；6、底座；61、活动腔；62、活动槽；63、定位销；7、夹持件；71、活动块；711、限位段；712、活动段；72、夹持块；8、第三弹性复位件；9、滑块；10、滑轨。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.如图1-8所示，本发明优选实施例提供了一种锂离子电池真空保压装夹定位治具，包括承载座1、压紧板2以及设置于承载座1的真空保压组件；
32.承载座1的表面具有用于放置锂离子电池的电芯放置位11，压紧板2设置于承载座1的表面上方并与承载座1的表面平行；压紧板2通过导向组件3与承载座1连接，压紧板2用于通过导向组件3相对承载座1的表面接近或远离移动进而压紧或释放放置于电芯放置位11的锂离子电池；
33.承载座1的表面于电芯放置位11的位置设置有吸附组件4，用于将锂离子电池吸附于电芯放置位11；吸附组件4与真空保压组件连接，真空保压组件用于为吸附组件4提供吸力进而使吸附组件4保持吸附锂离子电池。
34.可以理解的是，将锂离子电池移至承载座1的电芯放置位11，由真空保压组件为吸附组件4提供吸力进而使吸附组件4保持吸附锂离子电池，防止锂离子电池移位，使其贴紧承载座1的表面，由压紧板2进一步将锂离子电池于承载座1上压紧固定完成锂离子电池的装夹，通过真空保压组件提供吸力进而使吸附组件4吸附锂离子电池并与压紧板2配合压紧进行装夹，其装夹施力小，避免装夹力过大对电芯造成损伤，避免产品缺陷。
35.本实施例中，真空保压组件包括抽真空组件5以及形成于承载座1内的腔体12，腔体12分别与抽真空组件5以及吸附组件4连通，抽真空组件5用于抽取腔体12内的空气进而为吸附组件4提供吸力并用于在吸附组件4吸附锂离子电池时抽取腔体12内的空气进而产生真空负压以保持吸附锂离子电池。真空保压组件在吸附组件4吸附锂离子电池后提供真空环境保持负压无需外部真空源持续提供吸力即可保持吸附锂离子电池；
36.其中，抽真空组件5与外部真空源可拆卸连接，即可在装夹完成后脱离真空源工作，以在本定位治具精准定位装夹锂离子定尺后于产线上进行输送切换等工序；吸附组件4包括无痕吸盘，避免于电池表面产生吸痕、气泡等缺陷；
37.具体的，抽真空组件5包括缸体51、穿设于缸体51的活塞杆52；缸体51的内腔与承载座1的腔体12连通；活塞杆52的头部沿轴向开设有用于与外部真空源的气管连接的连接孔521，活塞杆52径向开设有与连接孔521连通的通气孔522，活塞杆52用于受力向缸体51内移动进而使通气孔522的轴向位置由缸体51外移动至缸体51内；可以理解的是，将外部真空源的气管与活塞杆52头部的连接孔521配合连接后，由外部设备施力将活塞杆52推入缸体51进而使通气孔522移至缸体51的内腔内，使连接孔521、通孔、缸体51内腔至吸附组件4依次连通，即连通真空源与吸附组件4，为吸附组件4提供吸力，吸附组件4吸附电池且压紧板2压紧完成装夹后，吸附组件4的吸孔为封堵状态，真空源继续抽取空气使内腔内产生负压，拉出活塞杆52使通气孔522移出缸体51内腔后，使得内腔形成密封环境，此时可移除外部真空源，在内腔的真空负压状态下保持对电池持续吸附效果，实现脱离外部真空源负压吸附电池，从而能够对装夹有电池的定位治具整体进行搬运、移动，实现对电池的精准定位和产线运输；
38.其中，缸体51与承载座1的连接位置设置有密封圈，缸体51于与活塞杆52的接触位置设置有密封圈，以保持密封；缸体51的底端设置卡环56对底部结构进行装配卡接；承载座1包括底板16，底板16和承载座1的底面之间设置密封件17，进而保持腔体12的密封性。
39.进一步的，缸体51的内腔内设置有第一弹性复位件53，用于使活塞杆52受第一弹性复位件53弹力保持向缸体51外移动进而使通气孔522的轴向位置位于缸体51外，进而使缸体51的内腔真空形成负压从而保持吸附电池。
40.为了保证活塞杆52于缸体51内移动顺畅不受内部气压影响，缸体51的内壁沿轴向开设有半圆槽54；密封圈；55，使活塞杆52两端的气流导通；
41.在本实施例中，承载座1开设有导向孔13，导向组件3包括导向杆31，导向杆31通过直线轴承32穿设于导向孔13；具体的，压紧板2垂直连接有导向杆31，导向杆31分布位置与承载座1上的导向孔13对应，直线轴承32固定设置于导向孔13内，导向杆31穿设于直线轴承32进而使压紧板2相对承载座1的表面远离或贴近移动；
42.其中，导向孔13内还设有第二弹性复位件33，用于提供弹力使导向杆31保持向导向孔13内移动进而使压紧板2保持向承载座1方向移动，即可保持对电芯的压紧、装夹，该第二弹性复位件33优选为弹簧。
43.在本实施例中，于压紧板2上设置有施力构造21，该施力构造21可设置为呈l型的拉块，即可由外部设备例如机械臂进行施力带动压紧板2远离承载座1移动解除装夹以取放电芯，外部设置解除对施力构造21施力时，压紧板2即在第二弹性复位件33作用下复位，保持对电池的压紧装夹；
44.在本实施例中，装夹定位治具还包括底座6，底座6上设置有用于装夹承载座1的装夹组件，底座6和承载座1的下表面之间形成有用于与输送轨道配合的轨道槽14，该轨道槽14用于与传送带、磁悬浮轨道等产线运输设备连接，实现电池于装夹定位治具上的固定以及同步运输；
45.其中，装夹组件包括两对称设置的夹持件7以及第三弹性复位件8，第三弹性复位件8用于提供弹力使两夹持件7收拢进而夹紧固定底座6上的承载座1，承载座1的两侧开设有夹持槽15，用于供夹持件7夹持时卡入，以保证稳固的夹持效果，进而保证传输中的整体稳定性；承载座1包括两底块18，底块18通过固定件19连接于承载座1的底部两侧，两底块18及承载座1底面围合形成轨道槽14；夹持槽15开设于承载座1；
46.具体的，夹持件7包括滑动连接于底座6的活动块71以及设置于活动块71的一侧的夹持块72，底座6开设有活动腔61，底座6的一侧开设有与活动腔61连通的活动槽62，活动块71包括于活动腔61内移动的限位段711以及于活动槽62内移动的活动段712；即，活动段712于活动槽62内沿活动槽62开口方向移动，限位段711于活动腔61范围内移动进而限制了夹持件7的活动范围，第三弹性复位件8设置于限位段711和活动腔61的内壁之间，其优选为弹簧；在夹持件7向外移动从而使夹持块72远离承载座1时，第三弹性复位件8于限位段711和活动腔61内壁之间被压缩进而提供弹力使夹持件7复位，保持夹持块72嵌入夹持槽15内保持对承载座1的装夹固定；其中，夹持块72呈l形，以扣入夹持槽15内并贴合装夹定位治具的外壁；为进一步提高定位集中性，底座6上设置有定位销63，承载座1的底块18上对应设置销孔，保证二者装配定位精准；
47.可以理解的是，活动腔61内设置有滑轨10，夹持件7的底部设置有滑块9与滑轨10滑动连接，使夹持件7于底座6的活动腔61内顺畅移动；
48.通过将承载座1的轨道槽14置于传送带或磁悬浮轨道等位置，后将底座6与承载座1依照前述装配方式进行定位装配，即完成本装夹定位治具于产线运输设备的安装，通过机械手等设备将电池转移至电芯放置位11，又本装夹定位治具快速完成吸附、定位以及装夹，随本装夹定位治具整体同步运输，依次经过多个工序工位，装夹定位效率高，避免多次定位装夹以及产生运输中的位置偏移导致的同批次产品一致性差异。
49.另一方面，本实施例还提供一种电芯系统总成，应用有本实施例的锂离子电池真空保压装夹定位治具。
50.以上是对本发明一种用于吸波箱组件的起吊结构进行的阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。